Biokaasun tuotantotekniikka. Nykyaikaiset karjankasvatuskompleksit takaavat korkeat tuotantoindikaattorit. Käytettyjen teknisten ratkaisujen avulla on mahdollista täyttää täysin nykyisten saniteetti- ja hygieniastandardien vaatimukset itse kompleksien tiloissa.

Suuret määrät yhteen paikkaan tiivistettyä lietelantaa aiheuttavat kuitenkin merkittäviä ongelmia kompleksin viereisten alueiden ekologialle. Esimerkiksi tuore sianlanta ja jätteet luokitellaan vaaraluokan 3 jätteeksi. Ympäristöasiat ovat valvontaviranomaisten hallinnassa, ja niitä koskevat lainsäädännölliset vaatimukset kiristyvät jatkuvasti.

Biocomplex tarjoaa kokonaisratkaisun lietelannan hävittämiseen, joka sisältää nopeutetun käsittelyn nykyaikaisissa biokaasulaitoksissa (BGU). Käsittelyprosessin aikana orgaanisen aineen luonnolliset hajoamisprosessit tapahtuvat nopeutetussa tilassa kaasun vapautuessa, mukaan lukien: metaani, CO2, rikki jne. Vain tuloksena olevaa kaasua ei päästetä ilmakehään aiheuttaen kasvihuoneilmiötä, vaan se lähetetään erityisiin kaasugeneraattoriin (yhteistuotantoon), jotka tuottavat sähkö- ja lämpöenergiaa.

Biokaasu - syttyvä kaasu, muodostuu biomassan anaerobisen metaanikäymisen aikana ja koostuu pääasiassa metaanista (55–75 %), hiilidioksidista (25–45 %) ja rikkivedyn, ammoniakin, typen oksidien ja muiden epäpuhtauksista (alle 1 %).

Biomassan hajoaminen tapahtuu kemiallisten ja fysikaalisten prosessien sekä 3 pääbakteeriryhmän symbioottisen elämän seurauksena, kun taas joidenkin bakteeriryhmien aineenvaihduntatuotteet ovat muiden ryhmien ruokatuotteita, tietyssä järjestyksessä.

Ensimmäinen ryhmä ovat hydrolyyttisiä bakteereja, toinen happoa muodostavia ja kolmas metaania muodostavia.

Biokaasutuotannon raaka-aineena voidaan käyttää sekä orgaanista maatalous- tai kotitalousjätteitä että kasviraaka-aineita.

Yleisimmät biokaasun tuotantoon käytetyt maatalousjätteet ovat:

• sian ja karjan lanta, siipikarjan kuivike;
• karjakompleksien ruokintapöydän jäämät;
• vihannesten topit;
• huonompi sato viljan ja vihannesten, sokerijuurikkaan, maissi;
• massa ja melassi;
• jauhot, käytetyt viljat, pienet jyvät, alkiot;
• panimon viljaa, maltaiden ituja, proteiiniliete;
• tärkkelyksen ja siirapin tuotannosta syntyvät jätteet;
• hedelmien ja vihannesten puristejäännös;
• seerumi;
• jne.

Raaka-aineiden lähde	Raaka-aineen tyyppi	Raaka-aineiden määrä vuodessa, m3 (tonnia)	Biokaasun määrä, m3
1 lypsylehmä	Peittämätön lietelanta
1 lihotussika	Peittämätön lietelanta
1 lihotussonni	Kuivike kiinteä lantaa
1 hevonen	Kuivike kiinteä lantaa
100 kanaa	Kuivat ulosteet
1 ha peltoa	Tuore maissisäilörehu
1 ha peltoa	Sokerijuurikas
1 ha peltoa	Tuoreviljasäilörehu
1 ha peltoa	Tuore ruohosäilörehu

Yhdessä biokaasulaitoksessa (BGU) biokaasun tuottamiseen käytettävien substraattien (jätetyyppien) määrä voi vaihdella yhdestä kymmeneen tai enemmän.

Maatalousteollisuuden biokaasuprojekteja voidaan luoda jollakin seuraavista vaihtoehdoista:

• biokaasun tuotanto erillisen yrityksen jätteistä (esimerkiksi karjatilan lanta, sokeritehtaan bagassi, tislaamon jätteet);
• eri yritysten jätteisiin perustuva biokaasun tuotanto, jossa hanke liittyy erilliseen yritykseen tai erillään sijaitsevaan keskitettyyn biokaasulaitokseen;
• biokaasun tuotanto energialaitosten pääkäytöllä erillisissä biokaasulaitoksissa.

Yleisin biokaasun energiankäyttötapa on poltto kaasumäntämoottoreissa osana mini-CHP:tä, jolloin tuotetaan sähköä ja lämpöä.

Olla olemassa erilaisia ​​vaihtoehtoja biokaasuasemien teknisille suunnitelmille- riippuen käytettyjen substraattityyppien tyypeistä ja lukumäärästä. Esikäsittelyn käyttö mahdollistaa joissain tapauksissa raaka-aineiden hajoamisnopeuden ja -asteen lisäämisen bioreaktoreissa ja sitä kautta biokaasun kokonaissaannon kasvun. Käytettäessä useita ominaisuuksiltaan erilaisia ​​substraatteja, esimerkiksi nestemäistä ja kiinteää jätettä, niiden kerääminen ja esikäsittely (jakeisiin erottelu, jauhaminen, kuumennus, homogenointi, biokemiallinen tai biologinen käsittely jne.) suoritetaan erikseen, minkä jälkeen ne joko sekoitetaan ennen syöttämistä bioreaktoreihin tai syötetään erillisinä virroina.

Tyypillisen biokaasulaitoksen päärakenneosat ovat:

• järjestelmä substraattien vastaanottoa ja esikäsittelyä varten;
• alustan kuljetusjärjestelmä asennuksen sisällä;
• sekoitusjärjestelmällä varustetut bioreaktorit (fermentaattorit);
• bioreaktorin lämmitysjärjestelmä;
• järjestelmä biokaasun poistamiseksi ja puhdistamiseksi rikkivedyn ja kosteuden epäpuhtauksista;
• fermentoidun massan ja biokaasun varastosäiliöt;
• järjestelmä ohjelmistojen ohjaukseen ja teknisten prosessien automatisointiin.

Biokaasulaitosten teknologiset suunnitelmat vaihtelevat riippuen käsiteltyjen substraattien tyypistä ja lukumäärästä, lopullisten kohdetuotteiden tyypistä ja laadusta, teknologisen ratkaisun tarjoavan yrityksen käyttämästä erityisosaamisesta sekä useista muista tekijöistä. Nykyään yleisimmät ovat järjestelmät, joissa on useiden substraattityyppien yksivaiheinen käyminen, joista yksi on yleensä lantaa.

Biokaasuteknologioiden kehittymisen myötä käytetyt tekniset ratkaisut ovat yhä monimutkaisempia kohti kaksivaiheisia järjestelmiä, mikä on joissain tapauksissa perusteltua teknologisella tarpeella tehokkaaseen käsittelyyn tietyntyyppisten substraattien ja käyttömäärän kokonaistehokkuuden lisäämiseksi. bioreaktorit.

Biokaasutuotannon ominaisuudet metaanibakteerit voivat tuottaa sitä vain täysin kuivista orgaanisista aineista. Siksi tuotannon ensimmäisen vaiheen tehtävänä on luoda substraattiseos, jossa on korkea orgaanisten aineiden pitoisuus ja joka voidaan samalla pumpata. Tämä on substraatti, jonka kuiva-ainepitoisuus on 10-12%. Ratkaisu saavutetaan vapauttamalla ylimääräinen kosteus ruuvierottimilla.

Nestemäinen lanta tulee tuotantotiloista säiliöön, homogenisoidaan upposekoittimella ja syötetään uppopumpulla erottelupajaan ruuvierottimiin. Nestefraktio kerääntyy erilliseen säiliöön. Kiinteä jae ladataan kiinteän raaka-aineen syöttölaitteeseen.

Substraatin fermentoriin lataamisaikataulun mukaisesti kehitetyn ohjelman mukaisesti pumppu kytketään ajoittain päälle, syöttäen nestemäisen fraktion fermentoriin ja samalla kytketään päälle kiinteän raaka-aineen lataus. Vaihtoehtoisesti nestefraktio voidaan syöttää sekoitustoiminnolla toimivaan kiinteän raaka-aineen lastaajaan, jonka jälkeen valmis seos syötetään fermentoriin kehitetyn latausohjelman mukaisesti. Tämä tehdään estämään liiallinen orgaanisen substraatin pääsy fermentoriin, koska tämä voi häiritä aineiden tasapainoa ja aiheuttaa prosessin epävakautta fermentorissa. Samanaikaisesti kytketään päälle myös pumput, jotka pumppaavat mädätettä fermentorista fermentoriin ja fermentorista mädätteen varastosäiliöön (laguuniin), jotta estetään fermentorin ja fermentorin ylivuoto.

Fermentorissa ja fermentorissa sijaitsevat digestaattimassat sekoitetaan bakteerien tasaisen jakautumisen varmistamiseksi koko astioiden tilavuuteen. Sekoittamiseen käytetään erikoisrakenteisia hitaita sekoittimia.

Kun substraatti on fermentorissa, bakteerit vapauttavat jopa 80 % biokaasulaitoksen tuottamasta kokonaisbiokaasusta. Loput biokaasusta vapautuu keittimessä.

Tärkeä rooli vakaan vapautuvan biokaasumäärän varmistamisessa on fermentorin ja fermentorin sisällä olevan nesteen lämpötilalla. Pääsääntöisesti prosessi etenee mesofiilisessä tilassa lämpötilassa 41-43ºС. Vakaa lämpötila saavutetaan käyttämällä erityisiä putkimaisia ​​lämmittimiä fermentoreiden ja fermentoreiden sisällä sekä seinien ja putkistojen luotettavaa lämmöneristystä. Mädätteestä ulos tulevassa biokaasussa on korkea rikkipitoisuus. Biokaasu puhdistetaan rikistä erityisillä bakteereilla, jotka kolonisoivat käymis- ja fermentorien sisälle puiselle palkkiholville asetetun eristeen pinnan.

Biokaasu kerääntyy kaasusäiliöön, joka muodostuu mädätteen pinnan ja fermentorin ja fermentorin päällä peittävän elastisen, erittäin lujan materiaalin väliin. Materiaalilla on kyky venyä suuresti (lujuutta heikentämättä), mikä lisää merkittävästi kaasusäiliön kapasiteettia biokaasun kerääntyessä. Kaasusäiliön ylivuodon ja materiaalin repeämisen estämiseksi on varoventtiili.

Seuraavaksi biokaasu tulee yhteistuotantolaitokseen. Yhteistuotantoyksikkö (CGU) on yksikkö, jossa sähköenergiaa tuotetaan biokaasulla toimivilla kaasumäntämoottoreilla toimivilla generaattoreilla. Biokaasulla toimivilla yhteisgeneraattoreilla on rakenteellisia eroja perinteisiin kaasugeneraattorimoottoreihin verrattuna, koska biokaasu on erittäin köyhtynyt polttoaine. Generaattorien tuottama sähköenergia tuottaa virtaa itse BSU:n sähkölaitteille, ja kaikki tämän lisäksi toimitetaan läheisille kuluttajille. Yhteisgeneraattoreiden jäähdyttämiseen käytetyn nesteen energia on syntyvä lämpöenergia miinus kattilalaitteiden häviöt. Tuotettu lämpöenergia käytetään osittain fermentoreiden ja fermentoreiden lämmittämiseen, ja loppuosa lähetetään myös läheisille kuluttajille. tulee sisään

On mahdollista asentaa lisälaitteita biokaasun puhdistamiseksi maakaasun tasolle, mutta tämä on kallis laite ja sitä käytetään vain, jos biokaasulaitoksen tarkoitus ei ole lämpö- ja sähköenergian tuotanto, vaan polttoaineen tuotanto kaasumäntämoottorit. Testattuja ja yleisimmin käytettyjä biokaasun puhdistustekniikoita ovat vesiabsorptio, paineadsorptio, kemiallinen saostus ja kalvoerotus.

Biokaasuvoimaloiden energiatehokkuus riippuu pitkälti valitusta tekniikasta, materiaaleista ja päärakenteiden suunnittelusta sekä niiden sijaintialueen ilmasto-olosuhteista. Keskimääräinen lämpöenergian kulutus bioreaktorien lämmitykseen lauhkealla ilmastovyöhykkeellä on 15-30 % yhteistuotantolaitosten tuottamasta energiasta (brutto).

Biokaasulla toimivan lämpövoimalaitoksen sisältävän biokaasukompleksin kokonaisenergiatehokkuus on keskimäärin 75-80 %. Tilanteessa, jossa kaikkea yhteistuotantoasemalta sähkön tuotannossa saatua lämpöä ei voida kuluttaa (yleinen tilanne ulkoisten lämmönkuluttajien puutteen vuoksi), se vapautuu ilmakehään. Tässä tapauksessa biokaasulämpövoimalaitoksen energiatehokkuus on vain 35 % biokaasun kokonaisenergiasta.

Biokaasulaitosten tärkeimmät suorituskykyindikaattorit voivat vaihdella merkittävästi, mikä riippuu pitkälti käytetyistä substraateista, hyväksytyistä teknologisista määräyksistä, toimintatavoista ja kunkin laitoksen suorittamista tehtävistä.

Lannan käsittelyprosessi kestää enintään 40 päivää. Käsittelyn tuloksena saatu digestaatti on hajuton ja erinomainen orgaaninen lannoite, jossa saavutetaan kasvien imettämien ravinteiden korkein mineralisaatioaste.

Digestaatti erotetaan yleensä nestemäisiin ja kiinteisiin jakeisiin ruuvierottimilla. Nestemäinen jae lähetetään laguuneihin, joissa se kerääntyy maaperään levittämiseen asti. Kiinteää fraktiota käytetään myös lannoitteena. Jos kiinteään jakeeseen sovelletaan lisäkuivausta, rakeistamista ja pakkaamista, se soveltuu pitkäaikaiseen varastointiin ja kuljetukseen pitkiä matkoja.

Biokaasun tuotanto ja energiankäyttö sillä on useita etuja, jotka ovat perusteltuja ja vahvistaneet maailmankäytännön, nimittäin:

1. Uusiutuva energialähde (RES). Uusiutuvaa biomassaa käytetään biokaasun tuottamiseen.
2. Biokaasun tuotannossa käytettyjen raaka-aineiden laaja valikoima mahdollistaa biokaasulaitosten rakentamisen lähes kaikkialle alueille, joille maataloustuotanto ja siihen liittyvä teknologinen teollisuus on keskittynyt.
3. Biokaasun energiankäyttömenetelmien monipuolisuus sekä sähkö- ja/tai lämpöenergian tuottamiseen sen muodostumispaikalla että missä tahansa kaasunsiirtoverkkoon liitetyssä laitoksessa (jos tähän verkkoon toimitetaan puhdistettua biokaasua ), sekä autojen moottoripolttoainetta.
4. Biokaasulla tapahtuvan sähköntuotannon vakaus ympäri vuoden mahdollistaa verkon huippukuormituksen kattamisen, myös silloin, kun käytetään epävakaita uusiutuvia energialähteitä, esimerkiksi aurinko- ja tuulivoimaloita.
5. Työpaikkojen luominen muodostamalla markkinaketju biomassan toimittajista energialaitosten operatiiviseen henkilöstöön.
6. Kielteisten ympäristövaikutusten vähentäminen kierrätyksellä ja jätteiden neutralointi kontrolloidulla käymisellä biokaasureaktoreissa. Biokaasuteknologiat ovat yksi tärkeimmistä ja järkevimmistä tavoista neutraloida orgaanista jätettä. Biokaasun tuotantohankkeet vähentävät kasvihuonekaasupäästöjä ilmakehään.
7. Biokaasureaktoreissa fermentoidun massan käytön maatalouspelloilla agrotekninen vaikutus ilmenee maaperän rakenteen parantamisena, uudistumisena ja niiden hedelmällisyyden lisäämisenä orgaanista alkuperää olevien ravinteiden avulla. Orgaanisten lannoitteiden, mukaan lukien biokaasureaktoreissa massaprosessoitujen lannoitteiden markkinoiden kehittyminen edistää jatkossa ympäristöystävällisten maataloustuotteiden markkinoiden kehittymistä ja lisää niiden kilpailukykyä.

Arvioidut yksikköinvestointikustannukset

BGU 75 kWel. ~9.000 €/kWel.

BGU 150 kWel. ~ 6.500 €/kWel.

BGU 250 kWel. ~6.000 €/kWel.

BGU bis 500 kWel. ~ 4.500 €/kWel.

BGU 1 MWel. ~3.500 €/kWel.

Tuotettu sähkö- ja lämpöenergia pystyy tyydyttämään kompleksin tarpeiden lisäksi myös viereisen infrastruktuurin. Lisäksi biokaasulaitosten raaka-aineet ovat ilmaisia, mikä takaa korkean taloudellisen tehokkuuden takaisinmaksuajan (4-7 vuotta) jälkeen. Biokaasuvoimalaitoksilla tuotetun energian hinta ei ajan myötä nouse, vaan päinvastoin laskee.

Biokaasu on kaasuseos, joka muodostuu anaerobisten bakteerien aiheuttaman orgaanisen aineen hajoamisen aikana. Biokaasu on erittäin herkästi syttyvää ja palaessaan tuottaa puhtaan liekin, joten sitä voidaan käyttää paitsi ruoanlaitossa, myös polttomoottoreissa (esim. sähkön tuottamiseen).

Biokaasulaitoksen edut kotona:
– biokaasun saa helposti kotona ilman kalliita laitteita;
– erinomainen vaihtoehtoenergia niille, joiden koti sijaitsee kaukana sivilisaatiosta, tai niille, jotka haluavat olla riippumattomia valtiosta;
– saatavilla olevat raaka-aineet (lanta, keittiöjätteet, silputtu kasvillisuus jne.);
– huoli ympäristöstä, koska orgaanisten aineiden hajoamisprosessissa luonnossa kaasua pääsee ilmakehään, mikä aiheuttaa kasvihuoneilmiön, ja tässä tapauksessa biokaasua poltetaan, jolloin syntyy hiilidioksidia;
– lannoitteiden tuotanto biokaasulaitoksen sivutuotteena.

Mutta etujen lisäksi biokaasulaitoksella on huonot puolensa:
– bakteerit toimivat 18-40 asteen lämpötilassa, joten biokaasua saa kesällä. Jos eristät biokaasulaitoksen ja varustat sen lämmityksellä, voit saada biokaasua kevät-syksyllä, mutta eristys- ja lämmityskustannukset voivat mitätöidä saadut hyödyt
– On tarpeen ottaa jatkuvasti käyttöön uusia raaka-aineita ja siksi tyhjentää lannoitteita.

Biokaasulaitoksen valmistamiseksi omilla käsillä tarvitsemme:
1. Kaksi 200 litran tynnyriä
2. 30-60l tynnyri tai iso muoviämpäri
3. Muoviset viemäriputket
4. Kaasuletku
5. Nosturi

Selvyyden vuoksi annan kodin biokaasun asennuskaavio

Biokaasulaitoksen toimintaperiaate. Raaka-aineet (lanta, keittiöjätteet, silputtu kasvillisuus jne.) ja vesi ladataan reaktoriin. Biokaasulaitos ei käynnisty heti, vaan muutaman päivän kuluttua, kun anaerobisten bakteerien määrä nousee maksimissaan.

Anaerobisten bakteerien eliniän aikana vapautuu biokaasua, joka kerätään tynnyrin yläpisteeseen (tässä paikassa tulee olla hana). Reaktorista biokaasu tulee kaasuletkun kautta kerääjään.

Keräin on 200 litran vesitynnyri ja siinä käännetty ämpäri kaasun keräämiseksi sekä kaasuuunin toiminnan edellyttämän paineen luomiseksi. Kun kaasua tulee sisään, ämpäri kelluu. Jos biokaasun määrä on suurempi kuin muoviämpäri voi sisältää, kaasu tulee yksinkertaisesti ulos veden läpi.

Reaktorin tekemiseen Tarvitset 200 litran suljetun tynnyrin. Teemme useita reikiä piipun yläosaan ja asennamme:
– Muoviputki raaka-aineiden kaatamiseen. Putken päähän on asennettava siirtymä suureen putkeen (eräänlainen kastelukannu raaka-aineiden kaatamisen helpottamiseksi)
– Muoviputki lannoitteiden tyhjennykseen. Koska biokaasulaitos ei ole ikuinen kone, raaka-aineita on lisättävä jatkuvasti. Kun uusia raaka-aineita tuodaan, ylimääräiset (jo käsitellyt raaka-aineet - lannoitteet) poistuvat viemäriputken kautta.
– Hana biokaasutynnyrin korkeimmassa kohdassa.

Reaktorin valmistuksessa on erittäin tärkeää, että kaikki liitännät on tiivistetty, muuten kaasua voi vuotaa syntyvän paineen alaisena. Tyhjennysputken on sijaittava kaasuhanan asennustason alapuolella. Tyhjennys- ja täyttöputket tulee sulkea tiiviisti, kun niitä ei käytetä.

Kerääjän valmistamiseksi tarvitset 200 litran muovitynnyrin ilman kantta. Kaada 3/4 vedestä tynnyriin ja asenna toinen tynnyri ylösalaisin, tilavuudeltaan pienempi. Pienemmän tynnyrin pohjaan leikattiin liitin reaktorin letkun liittämiseksi ja hana kaasuuuniin menevän letkun liittämiseksi.

Täytä raaka-aineet avaamalla tulo- ja tyhjennysaukot ja täyttämällä raaka-aineet. On parasta käyttää veteen laimennettua lantaa. On parasta käyttää sadevettä tai laskeutunutta vettä, jotta vesivarannon klooripitoisuus ei vähennä bakteeripesäkkeitä. Jos käytät keittiöjätteitä, muista myös pitää pesuaineet, munankuoret, luut ja sipulinkuoret loitolla, sillä ne voivat vaikuttaa biokaasulaitoksen toimintaan huonommin.

Biokaasu itsessään on erittäin epämiellyttävä haju, mutta poltettaessa hajua ei ole. Jos poltat kaasua sekoittamatta ilmaan, saat keltaisen liekin noen kanssa, joka savuttaa helposti kattilan pohjan.

Jos sekoitat biokaasun ilmaan ja sytytät sen sitten tuleen, saat puhtaan sinisen liekin ilman nokea. Joten esimerkiksi tehtaan kaasuliesissä ohjeissa sanotaan, että kun vaihdetaan verkkokaasusta pullokaasuun ja päinvastoin, on tarpeen vaihtaa suuttimet (jotka eroavat reiän halkaisijasta), muuten poltin savuaa. Vaihtoehtoisesti voit käyttää laboratorion bunsen-poltin.

Jos sinulla ei ole laboratoriopoltinta, voit tehdä sellaisen helposti putkenpalasta poraamalla pohjaan reikiä. Siten putken läpi kulkeva kaasu sekoittuu ilman kanssa, ja putken ulostulossa saamme sekoitettua kaasua.

Voit kokeilla puukappaleita suihkuna, teroittaa niitä kynää muistuttamaan ja porata niihin erikokoisia reikiä. Tällä tavalla voidaan saavuttaa optimaalinen polttimen koko.

Kokeessa käytettiin kiukaana vanhaa grilliä, jonka pohjaan leikattiin reikä ja asennettiin Bunsen-poltin. Ja myöhemmin grilli korvattiin yksipolttisella liesillä.

Kaasunpaineen luomiseksi jakoputkeen asetetaan paino (pieni tynnyri kaasun keräämiseen). Jos asetat esimerkiksi 5 kg:n kuorman, 1 litra vettä voidaan keittää 15 minuutissa. Jos asetat 10 kg:n kuorman, 1 litra vettä kiehuu 10 minuutissa.

Yhteenvetona on huomattava, että kotitekoinen biokaasulaitos tuottaa biokaasua 30 minuuttia polttimen toimintaan päivässä, jos raaka-aineena on lantaa. Jos käytät keittiöjätteitä raaka-aineena, tuottavuus on vain 15 minuuttia päivässä.

Kaasua ei vapautunut niin paljon, mutta olette samaa mieltä siitä, ettei biokaasulaitoskaan ole niin suuri. Siksi, jos haluat lisätä tuotetun kaasun määrää, sinun on lisättävä reaktorin ja keräimen tilavuutta.

Kerääjän mittoja ei tarvitse kasvattaa, jos pumppaat biokaasun ajoissa toiseen säiliöön (esimerkiksi sylinteriin). Yksinkertaisimmin tämä voidaan tehdä jääkaapin kompressorilla, jossa on yksi tulo ja yksi lähtö. Yhdistämme tulon jakotukkiin ja lähdön sylinteriin.

Kompressori voidaan varustaa automaatiolla, esimerkiksi kun jakotukki on täytetty kaasulla, piippu nousee, sulkee koskettimet ja käynnistää siten kompressorin. Ja kompressori puolestaan ​​sammui, kun piippu putosi minimitasolle.

Biokaasulaitoksen reaktorin tulee olla muovia, mutta ei missään tapauksessa metallista, koska hapetusprosessien vuoksi metalli ruostuu nopeasti. Vaihtoehtoisesti voit käyttää suuria muovitynnyreitä (esimerkiksi Eurocubea). Ja jotta suuret tynnyrimäärät eivät vie paljon tilaa pihalla, ne voidaan haudata.

19. marraskuuta 2016 Gennady

Biokaasulaitos kotiisi säästää energiakustannuksia. Voit tehdä tällaisen yksikön itse.

Komponenttien hinta on melko edullinen, ja tuotettua kaasua voidaan käyttää eri tarkoituksiin - lämmitykseen, ruoanlaittoon jne.

Biokaasutekniikka

Biokaasulaitoksen toimintaperiaate perustuu biosubstraatin käymiseen. Se hajoaa hydrolyysin, metaania ja happoa muodostavien mikro-organismien vaikutuksesta. Syntyy palavaa kaasua, joka sisältää suuren määrän metaania.

Kaasu ei itse asiassa ole huonompi kuin jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa käytettävä maakaasu. Siellä on valmiit asennukset. Mutta niiden kustannukset ovat melko korkeat, takaisinmaksuaika on 10 vuotta.

Biokaasulaitoksen toimintaan voit käyttää saatavilla olevia raaka-aineita - kierrätettävää jätettä. Ne käsitellään seuraavasti:

• Raaka-aineet käyvät mikro-organismien vaikutuksen alaisena.
• Vapautuu palavia kaasuja - metaania, hiilidioksidia ja muita. Päätilavuutta edustaa metaani
• Kaasut puhdistetaan ja joutuvat kaasusäiliöön, jossa ne pysyvät, kunnes ne käytetään suoraan.

Kaasua voidaan käyttää samalla tavalla kuin maakaasua. Sitä voidaan käyttää polttoaineena kattiloissa, uuneissa, kaasuliesissä jne. Jäteraaka-aineet on poistettava laitteistosta ajoissa. Jätettä voidaan käyttää lannoitteena.

Hyödyt ja haitat

Asennuksen tärkeimpiä etuja ovat:

• tehokas jätteenkäsittely;
• biomassa uusiutuu jatkuvasti maataloustoiminnan kautta;
• suhteellisen alhainen hiilidioksidipitoisuus;
• vapautuu pieni määrä rikkiä;
• vakaus, keskeytymätön toiminta, ulkoisista tekijöistä riippumaton;
• mahdollisuus useiden laitteistojen samanaikaiseen käyttöön;
• taloudellisia etuja erityisesti ihmisille, jotka osallistuvat aktiivisesti maataloustoimintaan.

Haittoja ovat vähäinen ympäristön saastuminen. Myös raaka-aineiden toimittamisessa voi olla vaikeuksia.

Kaivon valmistelu bioreaktoria varten

Biokaasulaitoksen suunnittelu olettaa sen maanalaista sijaintia. On tarpeen valmistaa vaaditun tilavuuden reikä. Sen seinät voidaan vahvistaa hermeettisesti ja viimeistellä muovilla, polymeerirenkailla tai betonilla.

Raaka-aineen käsittelyn intensiteetti riippuu tiiviydestä. Ihannetapauksessa sinun tulisi ostaa tehdasvalmisteisia polymeerirenkaita, joissa on kuiva pohja. Tämä on kalliimpi ratkaisu, mutta lisätiivistys voidaan välttää.

Polymeerimateriaalit kestävät kosteutta ja aggressiivisia ympäristöjä. Niitä ei tarvitse korjata, ja jos ne ovat vaurioituneet, ne voidaan vaihtaa nopeasti.

Kaasun tyhjennys

Erikoissekoittimien ostaminen ja asentaminen ei ole taloudellisesti kannattavin vaihtoehto. Rahan säästämiseksi voit tehdä kaasun tyhjennyksen. Nämä ovat pystysuuntaisia ​​muovisia viemäriputkia, joissa on suuri määrä reikiä.

Viemäröinti voidaan valmistaa myös teräsputkista, jotka kestävät erittäin hyvin negatiivisia vaikutuksia. Mutta muovi on käytännöllisempi korroosionestoominaisuuksiensa vuoksi.

Kotitekoisen biokaasulaitoksen valokuvassa näet selvästi tämän suunnittelun ja sen rakenteen ominaisuudet.

Viemäriputkien pituus tulee valita bioreaktorin täyttösyvyyden mukaan. Putkien yläosan tulee työntyä tämän tason yläpuolelle.

Eristyskerros

Valmistuksen jälkeen bioreaktori voidaan täyttää välittömästi raaka-aineilla. Biomassa on peitettävä kalvolla. Tämä on tarpeen alhaisen kaasunpaineen varmistamiseksi käymisprosessin aikana.

Kun kupu on tehty, tämä varmistaa, että biokaasu virtaa tehokkaasti järjestelmän läpi.

Kupujen ja putkien asennus

Katsotaanpa suoraan kuinka tehdä yksinkertainen biokaasulaitos omin käsin. Itse asiassa kaikki valmistelutyöt on tehty, bioreaktori on rakennettu ja täytetty biomassalla.

Jäljelle jää vain kupuosan asentaminen. Kupolin yläosaan on asennettu putki kaasunpoiston varmistamiseksi. Sen kautta biokaasu syötetään kaasusäiliöön.

Reaktorissa on myös vapaata tilaa, johon tietty määrä kaasua todella säilytetään. Tämä ei kuitenkaan voi taata turvallista toimintaa.

Kaasua on kulutettava jatkuvasti, muuten paine saavuttaa rajatason ja tapahtuu räjähdys. Siksi kaasusäiliö on asennettava. Tarvittaessa täytä sopivat säiliöt kaasulla paineen muodostumisen välttämiseksi.

Bioreaktori on suljettava hermeettisesti. Muuten kaasu yksinkertaisesti karkaa ilmakehään. Jotta ilma ei pääse kaasuseokseen, järjestelmä tulee varustaa vesitiivisteellä. Se tarjoaa myös kaasunpuhdistuksen.

Suunnittelussa on oltava vapautusventtiili. Sen pitäisi laukaista automaattisesti, kun sallittu painetaso ylittyy.

Kuinka lämmittää bioreaktoria?

Substraatti sisältää jatkuvasti kaasua tuottavia bakteereja. Mutta jotta ne lisääntyisivät intensiivisesti, ympäristön lämpötilan on oltava vähintään 38 °C.

Siksi bioreaktoria on lämmitettävä varsinkin talvella. Voit asentaa kodin lämmitysjärjestelmään kytketyn patterin.

Toinen tapa on asentaa sähköiset lämmityselementit. Mutta taloudellisesti kannattavampi ratkaisu on kytkeä lämmitysjärjestelmään.

Yksinkertaisin vaihtoehto on järjestää lämmitys alhaalta asettamalla lämmitysputki. Tällaisen lämmönvaihtimen hyötysuhde on kuitenkin suhteellisen alhainen.

Biokaasulaitoksen ei tarvitse olla maan alla. Vaihtoehtoisia menetelmiä on. Se voidaan tehdä esimerkiksi tynnyrissä, joka sijoitetaan erilliseen huoneeseen.

Voit myös käyttää esimerkiksi tankkia. Tämä vaihtoehto yksinkertaistaa lämmitystä, mutta vaatii riittävästi tilaa.

Kuva tee-se-itse biokaasulaitoksesta

Suurtilojen omistajille lannasta, lintujen jätöksistä ja eläinten jäännöksistä on akuutti ongelma. Ongelman ratkaisemiseksi voit käyttää biokaasun tuottamiseen suunniteltuja erityisasennuksia. Niitä on helppo valmistaa kotona ja niitä voidaan käyttää pitkään korkealla käyttövalmiin tuotteen tuotolla.

Mikä on biokaasu?

Biokaasu on biomassana (lanta, lintujen jätöksiä) luonnollisista raaka-aineista fermentoitumisen ansiosta saatu aine. Prosessissa on mukana erilaisia ​​bakteereja, joista jokainen ruokkii edellisten jätetuotteita. Seuraavat mikro-organismit tunnistetaan, jotka osallistuvat aktiivisesti biokaasun tuotantoprosessiin:

• hydrolyyttinen;
• happoa muodostava;
• metaania muodostava.

Teknologiassa biokaasun tuottamiseksi valmiista biomassasta edistetään luonnollisia prosesseja. Lannan bakteereille tulisi tarjota optimaaliset olosuhteet nopealle lisääntymiselle ja aineiden tehokkaalle käsittelylle. Tätä varten biologiset raaka-aineet asetetaan hapesta suljettuun säiliöön.

Tämän jälkeen ryhmä anaerobisia mikrobeja alkaa toimia. Ne mahdollistavat fosforin, kaliumin ja typpeä sisältävien yhdisteiden muuttamisen puhtaisiin muotoihin. Käsittelyn tuloksena ei muodostu pelkästään biokaasua, vaan myös laatuhyväksynnät. Ne sopivat ihanteellisesti maatalouden tarpeisiin ja ovat tehokkaampia kuin perinteinen lanta.

Biokaasutuotannon ympäristöarvo

Biologisen jätteen tehokkaan käsittelyn ansiosta saadaan arvokasta polttoainetta. Tämän prosessin toteuttaminen auttaa estämään metaanipäästöt ilmakehään, joilla on kielteinen vaikutus ympäristöön. Tämä yhdiste stimuloi kasvihuoneilmiötä 21 kertaa voimakkaammin kuin hiilidioksidi. Metaani voi säilyä ilmakehässä 12 vuotta.

Ilmaston lämpenemisen, joka on maailmanlaajuinen ongelma, estämiseksi on tarpeen rajoittaa tämän aineen pääsyä ympäristöön ja leviämistä ympäristöön. Kierrätysprosessista syntyvä jäte on korkealaatuinen hyväksyntä. Sen käyttö mahdollistaa käytettyjen kemiallisten yhdisteiden määrän vähentämisen. Synteettisesti valmistetut lannoitteet saastuttavat pohjavettä ja vaikuttavat kielteisesti ympäristöön.

Mikä vaikuttaa tuotantoprosessin tuottavuuteen?

Tuotantoprosessin oikealla organisoinnilla biokaasun tuotantoa varten 1 kuutiosta alkaen. m orgaanista raaka-ainetta tuottaa noin 2-3 kuutiometriä. m puhdasta tuotetta. Sen tehokkuuteen vaikuttavat monet tekijät:

• ympäristön lämpötila;
• orgaanisten raaka-aineiden happamuus;
• ympäristön kosteus;
• fosforin, typen ja hiilen määrä alkuperäisessä biologisessa massassa;
• lannan tai jätteen hiukkaskoko;
• käsittelyprosessia hidastavien aineiden läsnäolo;
• stimuloivien lisäaineiden sisällyttäminen biomassaan;
• substraatin syöttötaajuus.

Luettelo biokaasun tuotannossa käytetyistä raaka-aineista

Biokaasua ei voida tuottaa pelkästään lannasta tai lintujen jätöksistä. Muita raaka-aineita voidaan käyttää ympäristöystävällisen polttoaineen valmistukseen:

• viljan pysäytys;
• mehu jätettä;
• juurikasmassa;
• kalan tai lihan tuotannon jätteet;
• käytetty vilja;
• meijerijätteet;
• ulosteliete;
• orgaanista alkuperää oleva kotitalousjätteet;
• biodieselin tuotannosta rypsistä syntyvä jäte.

Biologisen kaasun koostumus

Biokaasun koostumus läpikulun jälkeen on seuraava:

• 50-87 % metaania;
• 13-50 % hiilidioksidia;
• vedyn ja rikkivedyn epäpuhtaudet.

Kun tuote on puhdistettu epäpuhtauksista, saadaan biometaani. Se on analoginen, mutta sen alkuperä on erilainen. Polttoaineen laadun parantamiseksi sen koostumuksen metaanin pitoisuus, joka on pääasiallinen energialähde, normalisoidaan.

Tuotettujen kaasujen määrää laskettaessa otetaan huomioon ympäristön lämpötila. Kun se kasvaa, tuotteen saanto kasvaa ja sen kaloripitoisuus pienenee. Lisääntynyt ilmankosteus vaikuttaa negatiivisesti biokaasun ominaisuuksiin.

Biokaasun käyttöalue

Biokaasun tuotannolla on merkittävä rooli ympäristön suojelemisen lisäksi myös kansantalouden polttoaineena. Sille on ominaista laaja valikoima sovelluksia:

• käytetään raaka-aineena sähkön tuotannossa, autojen polttoaineena;
• vastata pienten tai keskisuurten yritysten energiatarpeisiin;
• Biokaasulaitokset ovat käsittelylaitosten roolissa, mikä mahdollistaa ratkaisemisen.

Biokaasun tuotantotekniikka

Biokaasun tuottamiseksi on ryhdyttävä toimiin orgaanisen aineksen luonnollisen hajoamisen nopeuttamiseksi. Ennen kuin ne asetetaan suljettuun astiaan, jossa on rajoitettu happimäärä, luonnolliset raaka-aineet murskataan perusteellisesti ja sekoitetaan tiettyyn määrään vettä.

Tuloksena saadaan alkuperäinen substraatti. Veden läsnäolo sen koostumuksessa on välttämätöntä, jotta estetään negatiiviset vaikutukset bakteereihin, joita voi esiintyä, kun aineita pääsee ympäristöstä. Ilman nestekomponenttia käymisprosessi hidastuu merkittävästi ja heikentää koko bioasennuksen tehokkuutta.

Teollisuustyyppiset laitteet orgaanisten raaka-aineiden käsittelyyn on lisäksi varustettu:

• laite substraatin lämmittämiseksi;
• laitteet raaka-aineiden sekoittamiseen;
• laitteet ympäristön happamuuden seurantaan.

Nämä laitteet lisäävät merkittävästi bioreaktorien tehokkuutta. Sekoitus poistaa biomassan pinnalta kovan kuoren, mikä lisää vapautuvan kaasun määrää. Orgaanisen massan käsittelyaika on noin 15 päivää. Tänä aikana se hajoaa vain 25%. Suurin määrä maakaasua vapautuu, kun substraatin hajoamisaste saavuttaa 33%.

Biologisen kaasun tuotantoteknologiaan kuuluu substraatin päivittäinen uusiminen. Tätä varten bioreaktorista poistetaan 5 % massasta ja sen tilalle asetetaan uusi annos raaka-aineita. Käytettyä tuotetta käytetään vahvistuksena.

Biokaasun tuotantotekniikka kotona

Biokaasun tuotanto kotona tapahtuu seuraavan järjestelmän mukaisesti:

1. Biologinen massa murskataan. On tarpeen saada hiukkasia, joiden koko ei ylitä 10 mm.
2. Saatu massa sekoitetaan perusteellisesti veteen. 1 kg raaka-aineita varten tarvitset noin 700 ml nestemäistä komponenttia. Käytettävän veden on oltava juomakelpoista ja puhdasta.
3. Koko säiliö täytetään tuloksena olevalla substraatilla, minkä jälkeen se suljetaan hermeettisesti.
4. On suositeltavaa sekoittaa substraatti perusteellisesti useita kertoja päivässä, mikä lisää sen käsittelyn tehokkuutta.
5. Tuotantoprosessin 5. päivänä biokaasun läsnäolo tarkistetaan ja se pumpataan asteittain kompressorin avulla valmistettuihin sylintereihin. Kaasumaisten tuotteiden säännöllinen poistaminen on pakollista. Niiden kerääntyminen johtaa paineen nousuun säiliön sisällä, mikä vaikuttaa negatiivisesti biologisen massan hajoamisprosessiin.
6. 15. tuotantopäivänä osa substraatista poistetaan ja uusi osa biologista materiaalia ladataan.

Biomassan käsittelyyn tarvittavan reaktorin tilavuuden määrittämiseksi tulee laskea päivän aikana tuotetun lannan määrä. Käytettyjen raaka-aineiden tyyppi ja asennuksessa ylläpidettävät lämpötilaolosuhteet on otettava huomioon. Käytetty säiliö tulee täyttää 85-90 % tilavuudestaan. Loput 10 % tarvitaan syntyvän biologisen kaasun kerääntymiseen.

Käsittelyjakson kesto on otettava huomioon. Kun lämpötila pidetään +35°C:ssa, se on 12 päivää. Emme saa unohtaa, että käytetyt raaka-aineet laimennetaan vedellä ennen reaktoriin lähettämistä. Siksi sen määrä otetaan huomioon ennen säiliön tilavuuden laskemista.

Kaavio yksinkertaisesta biologisesta asennuksesta

Biokaasun tuottamiseksi kotona on luotava optimaaliset olosuhteet mikro-organismeille, jotka hajottavat biologista massaa. Ensinnäkin on suositeltavaa järjestää generaattorin lämmitys, mikä aiheuttaa lisäkustannuksia.

• Jätteen varastointisäiliön tilavuuden tulee olla vähintään 1 kuutiometri. m;
• on tarpeen käyttää hermeettisesti suljettua astiaa;
• biomassasäiliön eristys on sen tehokkaan toiminnan edellytys;
• säiliö voidaan syventää maahan. Lämmöneristys asennetaan vain sen yläosaan;
• Säiliöön on asennettu käsisekoitin. Sen kahva tuodaan ulos suljetun yksikön kautta;
• Raaka-aineiden lastausta/purkua ja biokaasun ottoa varten on suuttimet.

Maanalaisen reaktorin valmistustekniikka

Biokaasun tuottamiseksi voit asentaa yksinkertaisimman asennuksen syventämällä sen maahan. Tällaisen säiliön valmistustekniikka on seuraava:

1. Kaivaa tarvittavan kokoinen kuoppa. Sen seinät on täytetty savibetonilla, joka on lisäksi vahvistettu.
2. Bunkkerin vastakkaisiin seiniin on jätetty reikiä. He asentavat putkia, joilla on tietty kaltevuus raaka-aineiden pumppaamiseksi ja jätemateriaalin poistamiseksi.
3. Poistoputki, jonka halkaisija on 70 mm, on asennettu melkein pohjaan. Sen toinen pää on asennettu säiliöön, johon jäteliete pumpataan pois. On suositeltavaa tehdä se suorakaiteen muotoiseksi.
4. Raaka-aineiden syöttöputki sijoitetaan 0,5 m:n korkeudelle pohjaan nähden. Sen suositeltu halkaisija on 30-35 mm. Putken yläosa asetetaan erilliseen säiliöön valmisteltujen raaka-aineiden vastaanottamiseksi.
5. Bioreaktorin yläosan tulee olla kupu- tai kartiomainen. Se voidaan valmistaa tavallisesta kattoraudasta tai muista metallilevyistä. Säiliön kansi on sallittua tehdä tiilialtaalla. Sen rakenteen vahvistamiseksi pinta on lisäksi rapattu asentamalla vahvistusverkko.
6. Teen säiliön kannen päälle luukun, jonka tulee olla hermeettisesti suljettu. Sen läpi on myös reititetty kaasun poistoputki. Lisäksi on asennettu paineenalennusventtiili.
7. Substraatin sekoittamiseksi säiliöön asennetaan useita muoviputkia. Ne on upotettava biomassaan. Putkiin tehdään useita reikiä, mikä mahdollistaa raaka-aineiden sekoittamisen liikkuvien kaasukuplien avulla.

Biokaasun tuoton laskeminen

Biologisen kaasun saanto riippuu raaka-aineen kuiva-ainepitoisuudesta ja sen tyypistä:

• 1 tonnista karjanlantaa saadaan 50-60 kuutiometriä. m tuotetta, jonka metaanipitoisuus on 60 %;
• 1 tonnista kasvijätettä saadaan 200-500 kuutiometriä. m biokaasua, jonka metaanipitoisuus on 70 %;
• 1 tonnista rasvaa saadaan 1300 kuutiometriä. m kaasua metaanipitoisuudella 87 %.

Tuotannon tehokkuuden määrittämiseksi tehdään käytetyille raaka-aineille laboratoriotestejä. Sen koostumus on laskettu, mikä vaikuttaa biokaasun laatuominaisuuksiin.

Vaaraluokkien 1-5 jätteiden poisto, käsittely ja hävittäminen

Teemme yhteistyötä kaikkien Venäjän alueiden kanssa. Voimassa oleva lisenssi. Täydellinen sarja päätösasiakirjoja. Yksilöllinen lähestymistapa asiakkaaseen ja joustava hinnoittelu.

Tällä lomakkeella voit lähettää palvelupyynnön, pyytää kaupallisen tarjouksen tai saada ilmaisen konsultoinnin asiantuntijoiltamme.

Lähettää

Maatilojen ei ole helppoa hävittää lantaa. Sitä tuotetaan liikaa, ja sen poistamiseen ja hävittämiseen on käytettävä paljon rahaa. Pienillä yksityistiloilla lantaa käytetään aktiivisesti ilmaisena ja tehokkaana lannoitteena. Osoittautuu, että on toinenkin tapa käyttää tätä raaka-ainetta hyödyllisesti, mikä mahdollistaa maakaasun saamisen.

Monet maatilat tuottavat jo biokaasua lannasta ympäristöystävällisellä teknologialla, jonka avulla ne voivat saada arvokasta tuotetta. Lannan biometaani on korkealaatuista, minkä vuoksi sitä käytetään monissa maissa.

Mikä on biokaasu

Lannan biokaasu on ympäristöystävällinen polttoaine. Ominaisuuksiensa mukaan se on lähellä maakaasua, jota saadaan teollisesti maan suolistosta.

Biokaasu voi olla vaihtoehto perinteiselle polttoaineelle, koska se on valmistettu eläinten ja lintujen jätteistä, joita löytyy runsaasti missä tahansa maataloudessa. Raaka-aineiden asianmukaisella käsittelyllä saadaan väritöntä biokaasua, jolla ei ole ominaista hajua ja joka sisältää vähintään 70 % metaania.

Biokaasulla on hyvät ominaisuudet. Yksi kuutiometri tällaista polttoainetta lannasta tuottaa saman määrän lämpöä kuin puolitoista kiloa hiiltä.

Prosessin edut

Lantaa jalostettiin biokaasuksi jo Neuvostoliiton aikana. Nykyään monet maat harjoittavat tällaista teollisuutta, koska se on kannattavaa, helppoa ja ei aiheuta uhkaa ympäristölle.

Tällainen vaihtoehtoinen biokaasu ei edellytä työvoimavaltaista raaka-aineiden uuttamista tuotantoa varten, sen valmistusprosessi on suhteellisen halpa, eikä myrkyllisiä aineita pääse ympäristöön.

Tietysti lantaa voidaan käyttää yksinkertaisesti lannoitteena, jos tilalla on vain muutama lehmä. Se on paljon vaikeampaa suurviljelijöille, joilla on satoja päitä, koska joka vuosi heidän on päästävä eroon useista tonneista lantaa.

Jotta lannasta tulisi korkealaatuinen lannoite, se on säilytettävä kontrolloidussa lämpötilassa. Mutta tämä vaatii lisäkustannuksia, joten useimmat maanviljelijät keräävät sen vain tiettyyn paikkaan ja kuljettavat sen sitten peltomaalle.

Väärin varastoituna lanta menettää lähes puolet siinä olevista typpiyhdisteistä ja suurimman osan fosforista, joten sen suorituskyky heikkenee paljon. Ilmakehään vapautuu lannasta jatkuvasti metaanikaasua, mikä pahentaa ympäristötilannetta.

Uusimmat biometaanin tuotantotekniikat mahdollistavat raaka-aineiden käsittelyn siten, että syntyvä biokaasu ei aiheuta myrkyllistä vaikutusta ympäristöön. Biokaasu vapauttaa poltettaessa uskomattoman paljon energiaa, ja lämmitetystä lannasta tulee kerran käytettynä erittäin arvokas anaerobinen lannoite.

Biokaasutekniikka

Biokaasua voidaan tuottaa bakteereilla, jotka eivät tarvitse happea toimiakseen. Siksi biokaasun tuottamiseksi on rakennettava suljetut säiliöt, joissa tapahtuu raaka-aineiden käyminen. Pakoputket on suunniteltu konteissa siten, että ulkoilma ei pääse vuotamaan sisälle.

Ensin säiliö täytetään nestemäisillä raaka-aineilla ja lämpötila nostetaan vaaditulle tasolle, jotta maailman organismit alkavat toimia. Metaani nousee ylös lietelannasta ja kerääntyy erityisiin säiliöihin, joissa se käy läpi suodatusvaiheen. Sitten se kerätään kaasupulloihin. Käytetyt lantamassat kerääntyvät säiliöiden pohjalle, josta ne ajoittain poistetaan ja varastoidaan muihin paikkoihin. Jätenesteen pumppauksen jälkeen säiliöön syötetään uutta lantaa.

Bakteerien toiminnan lämpötilajärjestelmä

Metaania voidaan vapauttaa lannasta vain, kun sille on luotu sopiva lämpötilajärjestelmä. Lanta sisältää erilaisia ​​bakteereja, jotka aktivoituvat ja vapauttavat biokaasua eri lämpötiloissa ja eri nopeuksilla:

• Mesofiiliset bakteerit. Ne alkavat toimia, jos ympäristön lämpötila nousee yli 30 astetta. Biokaasua tuotetaan hyvin hitaasti – tuotteet voidaan kerätä puolen kuukauden kuluttua.
• Termofiiliset bakteerit. Niiden aktivoimiseksi tarvitaan 50-65 asteen lämpötila. Biokaasu saadaan talteen kolmessa päivässä. Erityisen arvokasta on liete - lantajäte voimakkaan kuumennuksen jälkeen. Tämä on hyödyllinen lannoite ja mikä tärkeintä, vaaraton - kaikki helmintit, rikkakasvien siemenet, patogeeniset mikro-organismit tuhoutuvat kuumennettaessa.
• On myös toisen tyyppisiä termofiilisiä bakteereja, jotka säilyvät hengissä kuumennettaessa 90 asteen lämpötilaan. Ne sisältyvät lisäksi lantaa, jotta käyminen tapahtuu nopeammin.

Kun lämpötila laskee, kaikentyyppiset bakteerit muuttuvat vähemmän aktiivisiksi. Pienellä tilalla käytetään yleensä mesofylleja, koska tässä tapauksessa lisälämmitystä ei tarvita. Lisäksi primääribiokaasua voidaan käyttää keinotekoisesti lämmittämään lantaa ja aktivoimaan termofiilisiä bakteereja.

Raaka-aineiden varastoinnin haittana on, että ne eivät saa altistua lämpötilanvaihteluille. Siksi talvella on tarpeen huolehtia lämpimästä huoneesta lannan varastointia varten.

Raaka-aineiden valmistelu reaktoriin kaatamista varten

Lantaa ei yleensä tarvitse rikastaa mikro-organismeilla, koska ne sisältyvät jo siihen. Ei tarvitse tehdä muuta kuin valmistaa lantaliuos kunnolla, seurata lämpötilaa ja vaihtaa bioreaktorin raaka-aineet ajoissa.

Raaka-aineiden kosteuden tulee olla vähintään 90 % (nestemäisen hapankerman koostumus). Siksi kuivat ulosteet (vuohet, lampaat, hevoset, kanit) sekoitetaan veteen ennen käyttöä. Sianlantaa ei tarvitse laimentaa sen korkean virtsapitoisuuden vuoksi.

On myös tärkeää, että lanta on homogeeninen ja vailla kiinteitä hiukkasia. Poistossa syntyvän biokaasun määrä riippuu jakeiden hienoudesta. Tästä syystä laitteiston sisään asennetaan jatkuvasti käyvä sekoitin, joka tuhoaa raaka-aineen pinnalla olevan kovan kuoren ja estää metaanin vapautumisen.

Erittäin hapan jäte (sian- ja lehmänlanta) soveltuu parhaiten prosessiin. Happamuustason aleneessa bakteerit hidastavat toimintaansa, joten on tärkeää selvittää ensimmäisen kerran, kuinka kauan yhden lantaliuoksen annoksen käsittely kestää, ja vasta sitten täyttää se uudelleen.

Tuloksena oleva tuote sisältää noin seitsemänkymmentä prosenttia metaania, yhden prosentin epäpuhtauksia (rikkivetyä ja joitain haihtuvia alkuaineita) ja vajaat 30 prosenttia hiilidioksidia.

Sitä voidaan käyttää polttoaineena vasta, kun se on puhdistettu epäpuhtauksista. Rikkivetyyhdisteet poistetaan erityisillä suodattimilla. Tämä on tehtävä siitä syystä, että tällainen aine, joka muodostaa hapon veden kanssa, nopeuttaa metallien, putkien, säiliöiden ja koko biokaasulaitoksen korroosioprosesseja, jos se on metallia.

Polttoaineesta on myös poistettava hiilidioksidi, mutta tämä vie paljon aikaa:

• Ensinnäkin biokaasu puristetaan korkeassa paineessa.
• Vesi lähetetään säiliöön, jossa epäpuhtaudet liukenevat.

Jos biokaasua tuotetaan suuressa mittakaavassa, puhdistus suoritetaan kalkilla, aktiivihiilellä ja erikoissuodattimilla.

Kosteuspitoisuuden vähentäminen

Tässä vaiheessa raaka-aineiden puhdistus suoritetaan eri tavoin.

Ensimmäinen menetelmä on samanlainen kuin kuupaistelasin toiminta. Biokaasu ohjataan ylöspäin kylmien putkien kautta. Vesi muuttuu kondensaatiksi ja virtaa putkea pitkin, kun taas metaani lähetetään säiliöön lisävarastointia varten.

Toinen tapa on käyttää vesitiivistettä. Syntynyt biokaasu sekoitetaan veteen, johon kaikki epäpuhtaudet jäävät. Tämä menetelmä vaatii vähemmän aikaa puhdistukseen, koska vesi poistaa sekä ylimääräisen nesteen että tarpeettomat ainekset.

Maatilojen lähellä olevan asennuksen valmistukseen sopii parhaiten malli, joka voidaan myöhemmin helposti purkaa ja siirtää toiselle alueelle. Koko laitoksen päälaitteisto on bioreaktori - säiliö lannan kaatamiseen ja käymiseen. Suuret yritykset käyttävät 50 kuutiometrin säiliöitä.

Pienet yksityiset maatilat käyttävät maanalaista säiliötä säiliöiden sijaan. Se asetetaan tiileillä kaivettuihin reikiin. Tiiviyden ja lujuuden vuoksi kaikki kiinnitetään sementtimassalla. Määrä riippuu päivittäin tuotetun lannan määrästä.

Maanpäälliseen asennukseen voidaan käyttää muovista, metallista tai polyvinyylikloridista valmistettuja säiliöitä.

Asennukset voivat olla joko automatisoituja (joissa koko prosessi tapahtuu ilman ihmisen toimenpiteitä) tai mekaanisia (pitää pumpata pois, lisätä raaka-aineita, ottaa biokaasua, valvoa painetta ja lämpötilaa itse).

Pienellä maatilalla on suositeltavaa käyttää sähköpumppuja, sekoittimia ja jauhatuskoneita, jotka estävät kuorien muodostumisen lannan pinnalle ja puhdistavat jätteen rakenteen.

Tärkein sääntö on hapen puuttuminen reaktorista. Jos se on olemassa, saattaa tapahtua räjähdys.

Reaktorin kannen irtoamisen estämiseksi korkean paineen vaikutuksesta tankkien ja kansien väliin tarvitaan vastapainoja ja suojatiivisteitä.

Säiliö ei saa koskaan olla täysin täynnä. On suositeltavaa jättää viidesosa sen tilavuudesta täyttämättä.

Työmaalla ennen asennusta laitteiden on:

• valitse oikea sijainti (mieluiten mahdollisimman kaukana asuinrakennuksesta)
• laskea päivittäin tuotetun lannan määrät
• valitse putkien paikka (kuljetus, lastaus, lauhdutus)
• löytää paikka lantajätteelle
• kaivaa kuoppa
• osta säiliöön astia ja kiinnitä se kaivon pohjaan
• tiivistä kaikki liitokset
• rakentaa luukku reaktorin tarkastusta varten (muista laittaa tiiviste luukun ja reaktorin väliin)

Jos asennus tapahtuu kylmässä ilmastossa, sinun tulee ehdottomasti harkita tapoja lämmittää se.

Rakentamisen viimeinen vaihe on laitteiden vuotojen tarkistaminen.

Kaasun määrän laskeminen

Keskimäärin tonnista lantaa saa omistajalle satoja kuutiometrejä biokaasua. Tuotetun biokaasun määrän laskemiseksi on tarpeen kertoa kunkin karjan päivittäinen lannan massa eläinten lukumäärällä.

Luonnollisesti eri eläimet ja linnut tuottavat erilaisia ​​määriä lantaa:

• siipikarja (pääasiassa kanat) - 150-170 g päivässä
• lehmä - 34-36 kg
• vuohi - 900 - 1100 g
• hevonen - 14-16 kg
• lampaat - 900 - 1100 g
• sika - 4-6 kg

Sian ja lehmän lanta antaa enemmän polttoainetta. Vapautuvan biokaasun määrää voidaan lisätä lisäämällä seokseen hirssiä, juurikkaan latvoja, suokasveja, levää tai maissia (klorofyllin läsnäolo biomassassa parantaa metaanin vapautumista).

Biomassajäte kaasuntuotannon jälkeen

Lannan kuumentamisen jälkeen muodostuvaa lietettä käytetään koko maataloudessa lannoitteina.

Syntynyt hiilidioksidi yleensä puhdistetaan, mutta veteen liuotettuna saadaan hyödyllistä nestettä.

Biokaasukasvituotteiden täysi hyötykäyttö

Järkevällä lannan käytöllä biokaasun muodostumisen jälkeen jätettä ei välttämättä synny ollenkaan. Esimerkiksi hiilidioksidia käytetään vihanneskasvien lannoitteena.

Lietettä käytetään myös juuriruokinnassa.

Siksi, jos sinulla on pieni biokaasun tuotantolaitos, on hyödyllistä asentaa biokasvihuone, joka lannoitteiden ja niistä aiheutuvan energian ansiosta voi toimia ympäri vuoden.